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    铅芯橡胶支座

    2020/6/13 12:13:32  3470
    内容摘要:我国是世界上多地震国家之一,桥梁建筑在地震中的破坏造成震后救灾工作的巨大困难,使次生灾害加重,导致巨大的经济损失。隔震技术应用在桥梁结构中,可以显著的提高结构在遭遇地震时的安全性,减轻结构的破坏。一J...
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    我国是世界上多地震国家之一,桥梁建筑在地震中的破坏造成震后救灾工作的巨大困难,使次生灾害加重,导致巨大的经济损失。隔震技术应用在桥梁结构中,可以显著的提高结构在遭遇地震时的安全性,减轻结构的破坏。

    一J4Q铅芯橡胶支座构造

    铅芯橡胶支座是在RB支座的中心压入(一个或多个)铅芯构成的。铅芯压入后与橡胶支座融为一体追随剪切变形,这种支座是由橡胶支座安定的复原装置和铅的能量吸收装置所构成的阻尼机构一体型的隔震装置。

    J代表矩形 4代表铅芯 Q代表屈服力

    J4Q代表有4个铅芯的矩形隔震橡胶支座

    铅是一种具有良好塑性变形能力和能量吸收能力的金属。铅芯橡胶支座也是较早用于隔震结构的支座之一。铅芯橡胶支座凭借其优良的力学性能,较为简单的构造和高性价比,已经在工程中广泛应用。

    二铅芯橡胶支座的基本性能

    1、铅阻尼器的能量吸收能力

    橡胶本身是一种易拉压变形的材料,单独做成支座加力后变形巨大(如图)。工程用橡胶支座是由薄ink.com/supply/gangban" target="_blank" title="钢板" style="text-decoration: none; color: rgb(51, 51, 51);">钢板与薄橡胶层叠组成,钢板对橡胶竖向变形有的约束作用,竖向压缩刚度非常高,但与天然橡胶支座一样,LRB支座拉伸刚度较低,约为压缩刚度的1/7~1/10。

    2、支座的水平变形能力

    钢板约束橡胶的竖向变形但对其水平变形没有影响。同时铅芯能够很好地追随支座变形,吸收地震能量。J4Q支座水平性能稳定J4Q支座由于铅芯的存在,能够限制支座的水平变形,如下图所示,装有J4Q支座的隔震结构的水平变形要比装有无铅支座的小(不考虑外加阻尼作用下)。

    3、支座的工作特点

    铅芯橡胶支座通过铅芯的大小来调整阻尼的大小。铅芯直径增大后,屈服力变大,阻尼量增加,但中心孔过大也会给支座的性能带来不良影响。

    (1)橡胶材料配方一定时,做成相同尺寸的J4Q铅芯隔震橡胶支座水平参数相差不到12%,具有良好的动态水平性能。

    铅芯橡胶支座

    铅芯橡胶支座

    (2)J4Q铅芯隔震橡胶支座在小变形幅值100%以下的滞回曲线呈现椭圆型,可以通过观察屈服点和特征点的方法来进行双线性模型化,在较大变形大于100%的情况下由于J4Q铅芯隔震橡胶支座的橡胶片出现了强化现象,其滞回曲线变为月牙形,这种观察特征点来进行双线性模型化的方法来进行模拟就不适用了,要进行隔震分析的计算此时可以利用第5章中提到的三线性模型来进行模拟。

    (3)在较小应变幅值120%以下时,等效水平刚度随着应变幅值的增加有明显的下降趋势,而当应变幅值到了120%以上时,等效水平刚度并不随着应变幅值有明显的变化,而是基本上保持不变,但是在较大应变幅值下,J4Q铅芯隔震橡胶支座的等效刚度也较小,对隔震效果来说又是很好的,可以延长隔震周期。

    (4)当应变幅值小于120%时,等效阻尼比均在20%}-30%之间,阻尼比幅值变化不大,当应变幅值大于120%时,等效阻尼比保持在17. 4%左右,且阻尼比幅值变化不到2%。也就是说J4Q铅芯隔震橡胶支座在较小应变幅值下有更好的阻尼效果。

    (5)应变幅值的加载顺序对J4Q铅芯隔震橡胶支座有很大影响,顺加载所得到等效水
    平刚度和等效阻尼比均比逆加载所得到的要大。

    (6)J4Q铅芯隔震橡胶支座的水平力学性能对激励频率的稳定性很高,基本上不随频率的变化而变化。激励频率的加载顺序对其水平性能有很大影响,首先经过0. 02hz激励频率加载时的等效水平刚度和等效阻尼比加载后经历了0. Olhz加载再又用0. 02hz加载时的等效水平刚度和阻尼比要大。

    (7)J4Q铅芯隔震橡胶支座的等效水平刚度随着竖向压应力的增大而呈现增长趋势,等效阻尼比基本上维持轻微的波动,其波动幅值不到2%,且当压应力较大时有上升趋势。当压应力增大时,J4Q铅芯隔震橡胶支座的强化阶段越来越明显,而其他阶段都基本保持一致,说明等效水平刚度和等效阻尼比随着压应力有以上的变化趋势是因为压应力的增大导致了滞回曲线中强化阶段的强化加剧。

    (8)J4Q铅芯隔震橡胶支座橡胶片的剪切模量越大,试验得到的等效水平刚度和等效阻尼比也就越大。

    (9)试验时J4Q铅芯隔震橡胶支座的极限应变可以达到310%和320%,具备良好的极限变形能力。

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